基于stm32的智能循跡小車的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-16 15:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 STM32 系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的 嵌入式 應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的 ARM CortexM3 內(nèi)核。按性能分成兩個(gè)不同的系列： STM32F103“ 增強(qiáng)型 ” 系列和STM32F101“ 基本型 ” 系列。增強(qiáng) 型系列時(shí)鐘頻率達(dá)到 72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；基本型時(shí)鐘頻率為 36MHz，以 16 位產(chǎn)品的價(jià)格得到比 16 位產(chǎn)品大幅提升的性能，是16 位產(chǎn)品用戶的最佳選擇。兩個(gè)系列都內(nèi)置 32K 到 128K 的閃存，不同的是 SRAM 的最大容量和外設(shè)接口的組合。時(shí)鐘頻率 72MHz 時(shí)，從閃存執(zhí)行代碼， STM32 功耗 36mA，是 32 位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品，相當(dāng)于 。 本系統(tǒng)的核心控制板是 STM32F103 的最小系統(tǒng)，它由電源電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、系統(tǒng)時(shí)鐘電路、 JTAG 接口電路、復(fù)位電路、按鍵電路、串口電路等組成。 STM32 如下圖所示： 圖 3 STM32芯片圖 小車前方裝有五個(gè)自制的紅外傳感器，當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到地面黑線時(shí)，將該信號(hào)發(fā)送到 STM32 芯片， STM32 芯片通過控制電機(jī)來控制輪子的轉(zhuǎn)速，從而使小車實(shí)現(xiàn)直走、轉(zhuǎn)彎、停止等功能。這樣就達(dá)到了小車循跡的目的。 四、 電機(jī)模塊 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 5 電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置，或者將一種形式的電能轉(zhuǎn)換成另一種形式的電能。電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（俗稱馬達(dá)），發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。電動(dòng)機(jī)在電路 中用字母 “M” （舊標(biāo)準(zhǔn)用 “D” ）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源 ,我們這次使用的是 L9110電機(jī)， L9110 是為控制和驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)的兩通道推挽式功率放大專用集成電路器件，將分立電 路集成在單片 IC 之中，使外圍器件成本降低，整機(jī)可靠性提高。該芯片有兩個(gè) TTL/CMOS 兼容電平的輸入，具有良好的抗干擾性；兩個(gè)輸出端能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反向運(yùn)動(dòng)，它具有 較大的電流驅(qū)動(dòng)能力，每通道能通過 800mA 的持續(xù)電流，峰值電流能力可達(dá) ；同時(shí)它 具有較低的輸出飽和壓降；內(nèi)置的 鉗位二極管能釋放感性負(fù)載的反向沖擊電流，使它在驅(qū)動(dòng) 繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或開關(guān)功率管的使用上安全可靠。L9110 被廣泛應(yīng)用于玩具汽 車電機(jī)驅(qū)動(dòng)、脈沖電磁閥門驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和開關(guān)功率管等電路上。下圖分別為電路圖。 圖 4 L9110電機(jī)電路圖 五、 軟件編程設(shè)計(jì) 先 分析 工作原理和工作要求，利用小車前方的五個(gè)紅外傳感器探測(cè)到黑線，然后把信號(hào) 發(fā)送到 STM32 芯片， STM32 芯片通過控制電機(jī)來控制輪子的轉(zhuǎn)速，從而使小車實(shí)現(xiàn)直走、轉(zhuǎn)彎、停止等功能。這樣就達(dá)到了小車循跡的目的。 在這次小車的設(shè)計(jì)中，要求小車在起點(diǎn)時(shí) 2 秒自起，依次通過轉(zhuǎn)彎，直行，虛線，十字路口， S 彎 。 分析完要求后，可按照要求編寫對(duì)應(yīng)程序， 六、 總結(jié) 在這為期 15 天的課程設(shè)計(jì)中，雖然時(shí)間很短，但學(xué)到的東西有很多，感觸也不少。首先，同為大三學(xué)生，別人卻對(duì)這方面很有研究，能給我們教授知識(shí)，令人佩服，這也激發(fā)了大家的斗志。給大家很大的鼓勵(lì)。另外在這次課設(shè)中學(xué)到的不僅是課本上的知識(shí)，更提 高燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 6 了我們的實(shí)踐能力。包括焊接、貼片、組裝小車等，這些在平時(shí)學(xué)習(xí)跟生活中學(xué)不到的東西，讓這次課設(shè)變得更為生動(dòng)有趣。除此之外，整個(gè)課設(shè)過程中，大家一起努力，大大地提高了自己的動(dòng)手能力。 雖然 課設(shè)時(shí)間很緊，很忙碌，但這種充實(shí)感代替了疲憊感。學(xué)到了很多東西，增強(qiáng)了動(dòng)手能力。 七、 參考資料 [1]《控制電機(jī)》 楊渝欽 [2]《 STM32 系列 ARM CortexM3 微控制器原理與實(shí)踐 》王詠虹 徐煒 郝立平 [3]《 CortexM3 嵌入式處理器原理與應(yīng)用》 范書瑞 [4] 《 電子元器件與實(shí)用電路基礎(chǔ) 》 韓廣興 八、 附錄 void car_stay(void) //小車停止速度
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